兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)及其糾纏特性研究.pdf

1、量子信息和量子計算是近十多年來迅速發(fā)展起來的，量子力學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，其重要特點是以量子態(tài)為信息載體，利用量子態(tài)的相干性以嶄新的方式進行信息的存儲、轉(zhuǎn)換、傳遞和處理。量子糾纏作為一種基本的量子通信資源，在量子信息學(xué)中是最為重要也是最為奇特的一個課題．在量子信息學(xué)中，量子信息的處理過程離不開量子態(tài)及其演化，而量子糾纏態(tài)是量子態(tài)中的最重要的一種．因此研究糾纏態(tài)的制備以及糾纏態(tài)的糾纏品質(zhì)與數(shù)量顯得非常必要. 本文主要研究連續(xù)變

2、量兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)的糾纏特性及其制備．第二章在對量子糾纏的基本概念作出簡單介紹之后，引進幾種量子糾纏的度量方式．第三章講述了光場相干態(tài)的基本理論．包括量子光場的相干態(tài)和它的基本性質(zhì)、光場態(tài)矢量按相干態(tài)的展開、相干態(tài)全純表象以及光場的量子統(tǒng)計描述． 第四章我們基于兩模糾纏相干態(tài)通過兩模光子激發(fā)提出了兩種兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)｜ψ±(α，m，n)〉(m≠0，n≠0)．利用腔QED方法和量子測量技術(shù)提出了一種制備兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)的方案

3、．具體為，首先通過單模光場的激發(fā)算符作用在糾纏相干態(tài)制備出來的單模激發(fā)糾纏相干態(tài)，然后再在單模激發(fā)糾纏相干態(tài)的基礎(chǔ)上，通過其與原子繼續(xù)作用，進而制備出了兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)． 第五章我們研究了兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)的糾纏特性和光子激發(fā)對量子糾纏的影響．發(fā)現(xiàn)光子激發(fā)數(shù)相同的情況下，兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)的糾纏量一般大于單模激發(fā)糾纏相干態(tài)的糾纏量．我們計算了光子激發(fā)情況下兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)｜ψ±(α，m，n)〉的糾纏量，發(fā)現(xiàn)這兩種態(tài)兩模激發(fā)糾

4、纏相干態(tài)展示了截然不同的糾纏特征．尤其，對｜ψ±(α，m，n)〉來說，在弱場區(qū)，兩模光子激發(fā)嚴重影響了量子糾纏的特征，其糾纏量隨著光子數(shù)的增加而減少．然而，｜ψ_(α，m，n)〉卻一直都是一個最大糾纏態(tài)，兩模光子激發(fā)不影響其糾纏量．通過對兩模激發(fā)糾纏相干態(tài)｜ψ+(α，m，m)〉的糾纏特性研究，發(fā)現(xiàn)在強場低激發(fā)區(qū)，當(dāng)強場強度增大時，其糾纏量減少，當(dāng)光子激發(fā)數(shù)增大時，其糾纏量增大;但是，在強場高激發(fā)區(qū)，當(dāng)強場強度增大時，其糾纏量增大；當(dāng)光子